專利名稱：：用于后研磨清潔劑的腐蝕抑制劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明有關(guān)一種用于后研磨清潔劑的腐蝕抑制劑，目的在提供一種用于化學(xué)機(jī)械研磨的后清潔時可保護(hù)加工對象表面避免被腐蝕的腐蝕抑制劑。
背景技術(shù)：
：化學(xué)機(jī)械拋光或平坦化(CMP)是一項(xiàng)用于平坦化半導(dǎo)體組件或基板頂端表面的半導(dǎo)體制造程序的技術(shù)。該半導(dǎo)體組件一般由硅基晶圓，其具有形成于晶圓中或晶圓上的主動區(qū)及由金屬(一般為銅或鴿)所形成沿著晶圓沉積在蝕刻線中以便連接該等主動區(qū)的內(nèi)連接線。利用CMP程序移除已沉積在半導(dǎo)體組件上的過量銅以便平坦化該表面。CMP程序一般包括在受控條件下靠著濕拋光表面旋轉(zhuǎn)該半導(dǎo)體基板。該化學(xué)拋光劑包括研磨材料(如氧化鋁或二氧化硅)，而化學(xué)助劑則可為pH值緩沖劑、氧化劑或界面活性劑等。當(dāng)然，CMP研磨對象不同時，其所需使用的研磨材料亦有所差異。如在銅CMP制程中使用的銅研磨材料是加入氫氧化銨及氫氟酸(HF)。另外，由于銅極易氧化及腐蝕，因此在銅CMP制程中，經(jīng)常加入含有三'氮唑(triazole)的溶液以保護(hù)被研磨晶圓的銅圖案，并避免在研磨后等待下一制程時發(fā)生銅腐蝕，例如于研磨液中加入苯并三唑(benzotriazole，以下簡稱為BTA)作為銅腐蝕抑制劑以保護(hù)銅膜表面。而晶圓經(jīng)過研磨之后，表面勢必殘留大量研磨粉體與金屬離子。因此，在CMP制程后，緊接著必須進(jìn)行多次表面清洗制程，以去除這些微粒、金屬離子、有機(jī)物等。目前業(yè)界清除晶圓表面微粒、金屬離子、有機(jī)物仍以濕式化學(xué)清洗法(wetchemicalcleaning)為大宗，其為以液狀酸堿溶劑與去離子水的混合物作為化學(xué)清洗劑清洗晶圓表面，隨后潤濕再干燥的程序。然而，由于銅CMP制程中作為銅腐蝕抑制劑的BTA具有敘著性且不易去除，因此習(xí)知清洗步驟分別加入酸性與堿性的化學(xué)藥劑以降低BTA黏性，并配合擦洗方法以期于清洗其它微粒、金屬離子與有機(jī)物的同時去除BTA，但是利用習(xí)知技術(shù)清洗過的晶圓表面仍具有殘留的BTA。且由于習(xí)知銅CMP后清洗制程僅藉由加入的化學(xué)藥劑降低BTA教性，無法將BTA完全清除，導(dǎo)致BTA殘留于晶圓表面，甚至在晶圓表面li結(jié)成塊，造成污染。此殘留于晶圓表面的BTA會造成電阻值升高、熱效應(yīng)以及后續(xù)形成的薄膜與銅的接口不佳的問題，使得晶圓可靠度下降，故BTA已被確認(rèn)為是化學(xué)機(jī)械研磨后晶圓清洗時常見的有才幾污染源。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的主要目的即在提供一種用于后研磨清潔組的腐蝕抑制劑，于該晶圓在CMP制程后，可利用該后研磨清潔組成物進(jìn)行表面清洗，以去除晶圓表面的微粒、金屬離子、有機(jī)物以及殘留的BTA，并可保護(hù)加工對象表面免于例如為清潔溶液的侵蝕性質(zhì)、氧化作用、后清潔腐蝕、化學(xué)所生電流侵蝕、或光感應(yīng)侵蝕。為達(dá)上揭目的，本發(fā)明中作為腐蝕抑制劑的肌胺酸化合物為肌胺酸及其鹽類化合物，該腐蝕抑制劑用于后研磨清潔劑(postCMPcleanagent)中，可保護(hù)加工對象表面免于例如為清潔溶液的侵蝕性質(zhì)、氧化作用、后清潔腐蝕、化學(xué)所生電流侵蝕、或光感應(yīng)侵蝕。具體實(shí)施例方式本發(fā)明的特點(diǎn)，可參閱本案圖式及實(shí)施例的詳細(xì)說明而獲得清楚地了解。本發(fā)明用于后研磨清潔劑的腐蝕抑制劑，該腐蝕抑制劑為肌胺酸及其鹽類化合物等肌胺酸化合物或其混合物，而該腐蝕抑制劑用于后研磨清潔劑中，該腐蝕抑制劑同樣可以為肌胺酸及其鹽類化合物等肌胺酸化合物或其混合物，其可保護(hù)加工對象表面免于例如為清潔溶液的侵蝕性質(zhì)、氧化作用、后清潔腐蝕、化學(xué)所生電流侵蝕、或光感應(yīng)侵蝕。雖然CMP可有效平坦化加工對象表面，-f旦此程序?qū)⑽廴疚锪粼诩庸ο蟊砻嫔希仨毷┯煤笱心デ鍧崉┮砸瞥祟愇廴練埩粑?。其清潔的目的是要從加工對象的表面上移除CMP步驟所留下的殘留物、且不會顯著地蝕刻金屬、在表面上殘留沉積物、或?qū)庸ο笫┘用黠@的有機(jī)(例如為碳)污染物。此外，保護(hù)加工對象表面免于各種不同機(jī)制的腐蝕是理想的，其例如為化學(xué)蝕刻、化學(xué)所生電流腐蝕或光感應(yīng)腐蝕。該加工對象表面的腐蝕會造成金屬凹陷且使金屬線薄化。酸性清潔溶液在從加工對象表面上移除有機(jī)污染物與對殘留銅加以錯合上通常是相當(dāng)有效率的。因此得到在中度至低度pH值下為有效的清潔劑將是理想的。酸性化學(xué)典型上使用在用于后CMP清潔的刷洗箱或超音波清潔單元中。故該后研磨清潔劑可包含有酸性化合物及腐蝕抑制劑，該酸性化合物可以為檸檬酸、草酸、磷酸、氨基三甲基磷酸、l-羥基亞乙基l,l-二磷酸、2-膦酸丁烷-l，2，4-三羧酸、氨基三亞曱基膦酸、1,4氨酸六甲基_(四曱基)1,4磷酸、1,5磷酸-二乙烯三胺五曱基、1，5磷酸-六曱基乙烯三胺五曱基、丙二酸、乳酸、醋酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、琥.珀酸、己二酸、蘋果酸、馬來酸,酒石酸、曱磺酸、苯磺酸、曱苯磺酸、十二烷基苯磺酸、乙二胺四乙酸、二乙烯三胺五乙酸、三甘胺酸、N-(羥乙基)乙二胺三乙酸或其組合物，而該腐蝕抑制劑可以為肌胺酸及其鹽類化合物等肌胺酸化合物，該肌胺酸及其鹽類的實(shí)例包括，但非限于肌胺酸(sarcosine)、.式一(CH3NHCH2COOH，CAS=107-97-1)6月桂酷肌胺酸(lauroylsarcosine)、<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>式二(C15H29N03，CAS97-78-9)N-醯基肌胺酸(N-acylsarcosine)、椰油醯基肌胺酸(cocoylsarcosine)、油酷月幾胺酸(oleoylsarcosine)、石更月旨醢肌胺酸(stearoylsarcosine)、及肉蔻醯肌胺酸(myristoylsarcosine)或其鋰鹽、鈉鹽、鉀鹽、或胺鹽等或其混合物；例如月桂醯肌胺酸鈉鹽(Sodiumn-LauroylSarcosinate)。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>CH3(CH2)10CON(CH3)CH2COONa，CAS137-16-6實(shí)施例一根據(jù)表一所列，利用對照例l至3成份所組成的后研磨清潔劑，進(jìn)行后研磨清潔試驗(yàn)，并比較各對照例中晶圓表面銅的損耗率。其中，該椰油醯基肌胺酸鈉的化學(xué)式如式四<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>式四<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>表一后研磨清潔試驗(yàn)是根據(jù)下列條件進(jìn)行，而利用TXRF(全反射X-射線螢光光譜)分析銅的損耗率(copperloss)結(jié)果紀(jì)錄于表二。晶圓類型2個2000A厚的覆銅晶圓清洗i殳備OntrakpostCMPbrushbox(LamResearch,CAUSA)清洗劑流速300ml/min清洗時間50秒<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>表二根據(jù)表二結(jié)果可知，該對照例2及3的銅損耗率小于對照例1，故添加有月桂醯肌胺酸或椰油醯基肌胺酸的后研磨清潔劑可有效抑制銅的損耗。實(shí)施例二根據(jù)表三所列，利用對照例4至5成份所組成的后研磨清潔劑,.進(jìn)行后CMP清潔試驗(yàn)，并比較各對照例中晶圓表面銅的損耗率。<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>表三后研磨清潔試驗(yàn)根據(jù)下列條件進(jìn)行，而利用TXRF(全反射X-射線螢光光譜)分析銅的損耗率(copperloss)的平均值結(jié)果紀(jì)錄于表四。晶圓類型2片2000A厚的覆銅晶圓清洗單元OntrackpostCMPbrushbox(LamResearch,CAUSA)清洗劑流速300ml/min清洗時間50秒<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>表四根據(jù)表四結(jié)果可知，該對照例5的銅損耗率小于對照例4，故添加有椰油醯基肌胺酸鈉的后研磨清潔劑可有效抑制銅的損耗。由上述實(shí)施例一、二可知，本發(fā)明利用肌胺酸化合物(如肌胺酸及其鹽類化合物)作為的后研磨清潔劑中的腐蝕抑制劑，可保護(hù)加工對象表面免于例如為清潔溶液的侵蝕性質(zhì)、氧化作用、后清潔腐蝕、化學(xué)所生電流侵蝕、或光感應(yīng)侵蝕的后研磨清潔劑添加物。本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容及技術(shù)特點(diǎn)巳揭示如上，然而熟悉本項(xiàng)技術(shù)的人士仍可能基于本發(fā)明的揭示而作各種不背離本案發(fā)明精神的替換及修飾。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)不限于實(shí)施例所揭示者，而應(yīng)包括各種不背離本發(fā)明的替換泉修飾，并為以下的申請專利范圍所涵蓋。權(quán)利要求1、一種用于后研磨清潔劑的腐蝕抑制劑，該腐蝕抑制劑用于后研磨清潔劑中，其中，該腐蝕抑制劑為肌胺酸及其鹽類化合物或其組合物。2、如權(quán)利要求1所述用于后研磨清潔劑的腐蝕抑制劑，其中該肌胺酸及其鹽類化合物包括，但非限于"/L胺酸、N-醯基肌胺酸、月桂醯肌胺酸、椰油醯基肌胺酸、油醯肌胺酸、硬脂醯肌胺酸、及肉宣蔻醯肌胺酸或其鋰鹽、鈉鹽、鉀鹽、或胺鹽或其組合物。3、如權(quán)利要求1所述用于后研磨清潔劑的腐蝕抑制劑，其中該肌胺酸及其鹽類化合物可以為肌胺酸，該肌胺酸的化學(xué)式如式一式一(CH3NHCH2COOH，CAS=107-97-1)。4、如權(quán)利要求1所述用于后研磨清潔劑的腐蝕抑制劑，其中該肌胺酸及其鹽類化合物可以為月桂醯肌胺酸，該月桂醯肌胺酸的化學(xué)式如式二、、(C15H29N03，CAS97-78-9)。5、如權(quán)利要求1所述用于后研磨清潔劑的腐蝕抑制劑，>。其中該肌胺酸及其鹽類化合物可以為月桂醯肌胺酸鈉鹽，該月桂醯肌胺酸鈉鹽的化學(xué)式如式三式三CH3(CH2)10CON(CH3)CH2COONa，CAS137-16-6。6、如權(quán)利要求1所述用于后研磨清潔劑的腐蝕抑制劑，其中該肌胺酸及其鹽類化合物可以為椰油醯基月幾胺酸鈉，該椰油醯基肌胺酸鈉的化學(xué)式如式四式四7、如權(quán)利要求1所述用于后研磨清潔劑的腐蝕抑制劑，其中該后研磨清潔劑進(jìn)一步包含有酸性化合物。8、如權(quán)利要求7所述用于后研磨清潔劑的腐蝕抑制劑，其中該酸性化合物可以為檸檬酸、草酸、磷酸、氨基三曱基磷酸、1-羥基亞乙基1,1-二磷酸、2-膦酸丁烷-l，2，4-三羧酸、氨基三亞甲基膦酸、1,4氨酸六甲基-(四曱基)1,4磷酸、1，5磷酸-二乙烯三胺五曱基、1,5磷酸-六曱基乙烯三胺五曱基、丙二酸、乳酸、醋酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、琥珀酸、己二酸、蘋果酸、馬來酸，酒石'酸、曱磺酸、苯磺酸、曱苯磺酸、十二烷基苯磺酸、乙二胺四乙酸、二乙烯三胺五乙酸、三甘胺酸、N-(羥乙基)乙二胺三乙酸或其組合物。全文摘要本發(fā)明中作為腐蝕抑制劑的肌胺酸化合物為肌胺酸及其鹽類化合物，該腐蝕抑制劑用于化學(xué)機(jī)械研磨的后研磨清潔劑中，可于后CMP(化學(xué)機(jī)械研磨)清潔時可保護(hù)加工對象表面，避免被腐蝕。本發(fā)明最能顯示發(fā)明特征的化學(xué)式。文檔編號C11D3/26GK101525563SQ20081000801公開日2009年9月9日申請日期2008年3月3日優(yōu)先權(quán)日2008年3月3日發(fā)明者張松源申請人:盟智科技股份有限公司